任 娟，杜 坚，王秀娟，张争锋

(①西南石油大学电气信息学院，四川 成都610500；②北京文安科技发展有限公司，北京100083)

0 引言

随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，太阳能作为理想的可再生能源受到了许多国家的重视。基于太阳能电池种类的不断增多，光伏发电的投资在很大程度上得到了改善，发电效率得到了大幅度的提高，应用范围和市场规模也逐步扩大，通过对比生物质能、水能和风能等几种常见新能源，太阳能发电具有经济,无污染，转换环节少，可持续等优点。

针对离网型光伏发电系统，设计一种二象限DC-DC变换电路，并与最大功率跟踪电路并联，完成对蓄电池的充放电和升降压电路功能，以降低功率变换器的损耗，提高光伏组件的利用率。

1 光伏发电系统总体设计

离网型光伏发电系统中的半桥式二象限 DC-DC变换器系统整体框架如图1所示，主要实现的功能是：①完成光伏组件与直流蓄电池之间的想到连接，实现二者之间的升、降压功能；②能够对直流蓄电池进行充、放电操作；③能够与最大功率点跟踪(MPPT)电路并联，以降低功率变换器的损耗，提高光伏组件的利用率。

图1 整体框架

此次设计的半桥式二象限 DC-DC变换器的控制流程如图2所示。由图1可知，要实现光伏组件、直流负载及直流蓄电池三者之间的联系，必须先分别对光伏组件的输出电压、输出电流，直流负载的负载电压、负载电流，蓄电池的端电压、蓄电池输出电流信号进行采样和调理，然后比较光伏组件的输出功率与负载功率的大小：若光伏组件输出功率恰好等于负载消耗的功率（=），则系统处于理想工作状态，控制电路控制双向DC-DC变换器关断；……